Bai tap chuong 4 co loi giai

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (131.74 KB, 6 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

Chương IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
4.1. Cơng thức tính chu kì T của mạch dao động LC là

T



. LC

. B.

T 4 . LC

 

. C.

T=2.π. LC

. D.

T 2. . LC

 

2 .
4.2. Cho mạch dao động LC, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kì dao động của mạch

A. tăng lên 4 lần. B. tăng lên 2 lần. C. giảm đi 4 lần. D. giảm đi 2 lần.
4.3. Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động LC là khơng đúng?

A. Điện tích trong mạch dao động biến thiên điều hoà.

B. Năng lượng điện trường của mạch dao động tập trung chủ yếu ở tụ điện.
C. Năng lượng từ trường của mạch dao động tập trung chủ yếu ở cuộn cảm.
D. Tần số của mạch dao động tỉ lệ với điện tích của tụ điện.

4.4. Cho mạch dao động LC, có L = 2mH và C = 2pF, (lấy π2 = 10). Tần số dao động f của mạch là

A. 25 Hz. B. 10 Hz. C. 1,5 MHz. D. 2,5 MHz.

4.5. Tụ điện của mạch dao động có điện dung C = 2μF, ban đầu được tích điện đến điện áp 100V, sau đó cho mạch thực hiện dao
động điện từ tắt dần. Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu?

A. 10mJ; B. 20mJ; C. 10kJ; D. 2,5kJ.

4.6. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường.
B. Từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xốy.

C. Trường xốy là trường có đường sức khơng khép kín. D. Trường xốy là trường có đường sức khép kín.
4.7. Phát biểu nào sau đây là khơng đúng?

A. Dịng điện dẫn là dịng chuyển động có hướng của các điện tích.
B. Dịng điện dịch là do điện trường trong tụ điện biến thiên sinh ra.

C. Dịng điện dẫn có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp. D. Dòng điện dịch có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp.
4.8. Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là khơng đúng?

A. Sóng điện từ là sóng ngang. B. Sóng điện từ mang năng lượng.

C. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Sóng điện từ khơng truyền được trong chân khơng.
4.9. Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là khơng đúng?

A. Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa. B. Tốc độ sóng điện từ khơng thay đổi trong các mơi trường.
C. Sóng điện từ là sóng ngang. D. Sóng điện từ mang năng lượng.

4.10. Sóng điện từ nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li?

A. Sóng dài; B. Sóng trung; C. Sóng ngắn; D. Sóng cực ngắn.

4.11. Phát biểu nào sau đây là không đúng ? Một trong các nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vơ tuyến là
A. phải dùng sóng điện từ cao tần. B. phải biến điệu các sóng mang.

C. phải dùng mạch tách sóng ở nơi thu. D. phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang trước khi phát đi.
4.12. Mạch chọn sóng ở đầu vào của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF và cuộn cảm L = 100 μH (lấy π2 = 10). Bước sóng

điện từ λ mà mạch thu được là :

A. 300 m. B. 600 m. C. 300 km. D. 1000 m.

4.13. Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 100 pF và cuộn dây thuần cảm, hệ số tự cảm L = 9 μH. Tụ điện được tích điện

đến điện áp cực đại U0 = 12 V. Hãy tính:

a) Tần số dao động của mạch. b) Năng lượng điện từ trong mạch. c) Cường độ dòng điện cực đại trong mạch.
4.14. Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C = 28μF, để dao động điện từ trong mạch có tần số 500Hz thì hệ số
tự cảm của cuộn cảm là bao nhiêu?

4.15. Mạch chọn sóng của một máy thu vơ tuyến điện gồm tụ điện có điện dung thay đổi được và cuộn dây có độ tự cảm L = 25 μH.
Điện dung của tụ điện bằng bao nhiêu để mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 100 m.

4.16.* Mạch dao động của máy thu vơ tuyến điện có cuộn cảm với độ tự cảm biến thiên từ 0,5 μH đến 10 μH, và một tụ điện có điện
dung biến đổi từ 10 pF đến 500 pF. Máy có thể bắt được sóng vơ tuyến điện trong dải bước sóng nào?

4.17. Cho mạch dao động LC , có C = 30nF và L =25mH. Nạp điện cho tụ điện đến điện áp 4,8V sau đó cho tụ phóng điện qua cuộn
cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

A. 3,72mA. B. 4,28mA. C. 5,20mA. D. 6,34mA.

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

A. 0,04 H. B. 1,5 H. C. 4.10-6 H. D. 1,5.10-6 H.

4.19. Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm có độ tự cảm 5 μH và một tụ điện có điện dung biến thiên.
Tính điện dung của tụ điện để máy thu thu được sóng điện từ có bước sóng 31 m. Lấy c = 3.108 m/s.

4.20. Mạch dao động LC, ở lối vào của một máy thu thanh có điện dung của tụ điện biến thiên từ 15 pF đến 860 pF và một cuộn cảm
có độ tự cảm biến thiên. Máy có thể thu được các sóng ngắn và sóng trung có bước sóng từ 1000 m đến 10 m. Hãy tìm giới hạn biến
thiên độ tự cảm của cuộn cảm trong mạch.

4.21. Chu kì dao động điện từ trong mạch dao động L, C được xác định bởi biểu thức

T



2 

LC

. B.

1

2 T

LC





. C.

1

2 L

T

C





. D.

1

2 C

T

L





.
4.22. Điện tích của tụ điện trong mạch dao động

A. biến thiên điều hoà với tần số

1 f

2 LC





. B. biến thiên điều hoà với tần số

1 f

2 LC





.

C. biến thiên điều hoà với tần số

LC

f

2 



. D. biến thiên điều hoà với tần số

f

 

2 LC

.

4.23. Dao động điện từ trong mạch dao động LC là q trình

A. điện tích trên tụ điện biến đổi khơng tuần hồn. B. có hiện tượng cộng hưởng xảy ra thường xuyên trong mạch dao động.
C. chuyển hóa qua lại của giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng tức là năng lượng của
mạch dao động không đổi.

D. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên theo hàm bậc nhất đối với thời gian.
4.24. Phát biểu nào sau đây nói về sóng điện từ là đúng?

A. Năng lượng sóng điện từ tỷ lệ với luỹ thừa bậc hai của tần số.

B. Sóng điện từ truyền đi xa được nhờ sự biến dạng của những môi tường đàn hồi.

C. Tốc độ của sóng điện từ trong chân khơng nhỏ hơn nhiều lần so với tốc độ của ánh sáng trong chân khơng.

D. Điện từ trường do một điện tích điểm dao động theo phương thẳng đứng sẽ lan truyền trong không gian dưới dạng sóng.
4.25. Để thực hiện thơng tin trong vũ trụ, người ta sử dụng:

A. Sóng cực ngắn vì nó khơng bị tầng điện ly phản xạ hoặc hấp thụ và có khả năng truyền đi xa theo đường thẳng.
B. Sóng ngắn vì sóng ngắn bị tầng điện ly và mặt đất phản xạ nhiều lần nên có khả năng truyền đi xa.

C. Sóng dài vì sóng dài có bước sóng lớn nhất. D. Sóng trung vì sóng trung cũng có khả năng truyền đi xa.
4.26. Mạch nào sau đây có thể phát được sóng điện từ truyền đi xa nhất trong khơng gian?

A. Mạch dao động kín và mạch dao động hở. B. Mạch dao động hở.
C. Mạch điện xoay chiều R, L và C nối tiếp.

D. Mạch dao động kín, mạch dao động hở và mạch điện xoay chiều R, L và C nối tiếp.

4.27. Một mạch dao động có tần số riêng 100kHz và tụ điện điện dung C = 5.10-3F. Độ tự cảm L của mạch dao động là:

A. 5.10-5 H B. 5.10-4 H C. 5.10-3 H D. 2.10-4 H

4.28. Mạch dao động của một máy thu vơ tuyến điện có độ tự cảm L = 10H và điện dung C biến thiên từ 10pF đến 250pF. Máy có
thể bắt được sóng điện từ có bước sóng trong khoảng từ

A. 10m đến 95m. B. 20m đến 100m. C. 18,8m đến 94,2m. D. 18,8m đến 90m.

4.29. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 10μH, điện trở khơng đáng kể và tụ điện 12000ρF, điện áp cực đại giữa hai
bản tụ điện là 6V. Cường độ dòng điện chạy trong mạch là

A. 20,8.10-2A. B. 14,7.10-2 A. C. 173,2 A. D. 122,5 A.

4.30. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27μH, một điện trở thuần 1Ω và một tụ điện 3000ρF. Điện áp cực đại giữa hai
bản tụ điện là 5V. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một công suất là

A. 335,4 W. B. 112,5 kW. C. 1,37.10-3 W. D. 0,037 W.

4.31. Một mạch dao động có tụ điện C = 0,5μF. Để tần số dao động của mạch bằng 960Hz thì độ tự cảm của cuộn dây là

A. 52,8 H. B. 5,49.10-2 H. C. 0,345 H. D. 3,3.102 H.

4.32. Một máy thu vơ tuyến điện có mạch dao động gồm cuộn cảm L = 5μH và tụ điện C = 2000ρF. Bước sóng của sóng vơ tuyến

mà máy thu được là

A. 5957,7 m. B.18,84.104 m. C. 18,84 m. D. 188,4 m.

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

A. 112,6pF. B.1,126nF. C. 1,126.10-10F. D. 1,126pF.

4.34. Cường độ tức thời của dòng điện trong mạch dao động là i=0,05cos2000t. Tụ điện trong mạch có điện dung C = 5 μF. Độ tự
cảm của cuộn cảm là

A. 5.10-5H. B. 0,05H. C. 100H. D. 0,5H.

4.35. Mạch dao động của máy thu vơ tuyến có cuộn cảm với độ tự cảm biến thiên từ 0,5μH đến 10μH và tụ điện với điện dung biến
thiên từ 10ρF đến 50ρF. Máy thu có thể bắt được các sóng vơ tuyến trong dải sóng

A. 4.2m λ 29,8m. B. 421,3m λ 1332m.C. 4,2m λ 133,2m. D. 4,2m λ 13,32m.
4.36. Mạch chọn sóng của một máy thu vơ tuyến gồm tụ điện điện dung C = 90ρF, và cuộn dây có hệ số tự cảm L = 14,4μH. Các dây
nối có điện trở khơng đáng kể. Máy thu có thể thu được sóng có tần số

A. 103Hz. B. 4,42.106Hz. C. 174.106Hz. D. 39,25.103Hz.

4.37. Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm 5mH và tụ điện có điện dung 50μF. Chu kì dao động riêng của mạch là

A. 99,3s. B. 31,4.10-4s. C. 3,14.10-4s. D. 0,0314s.

4.38. Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm 5mH và tụ điện có điện dung 50 μF. Điện áp cực đại trên hai bản tụ điện
là 10V. Năng lượng của mạch dao động là

A. 25mJ. B. 106J . C. 2,5mJ. D. 0,25mJ..

HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ TRẢ LỜI

4.1. Chọn C.

Hướng dẫn: Cơng thức tính chu kì của mạch dao động LC là

T =2 π

√

LC

.
4.2. Chọn B.

Hướng dẫn: Chu kì của mạch dao động LC là

T =2 π

√

LC

, nên khi tăng điện dung C của tụ điện lên 4 lần thì chu kì dao động
của mạch tăng lên 2 lần.

4.3. Chọn D.

Hướng dẫn: Mạch dao động điện từ điều hồ LC ln có:
Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà.

Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện.
Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm.

Theo cơng thức tính tần số dao động của mạch là

f =

1 2 π

√

LC

, thì f của mạch dao động LC khơng tỉ lệ với điện tích của tụ

điện.
4.4. Chọn D.

Hướng dẫn: Áp dụng cơng thức tính tần số dao động của mạch

f =

1 2 π

√

LC

, thay L = 2mH = 2.10-3H, C = 2pF = 2.10-12F và π2

= 10 ta được f = 2,5.106H = 2,5MHz.

4.5. Chọn A.

Hướng dẫn: Năng lượng ban đầu của tụ điện là W =

1

2 CU

= 1.10-2 J = 10 mJ. Khi dao động trong mạch tắt hẳn thì mạch khơng

cịn năng lượng. Năng lượng điện từ trong mạch đã bị mất mát hoàn toàn, tức là phần năng lượng bị mất mát là ΔW = 10 mJ.
4.6. Chọn C.

Hướng dẫn: Từ trường biến thiên đều theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy. Từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra
một điện trường xốy. Trường xốy là trường có đường sức khép kín.

4.7. Chọn D.

Hướng dẫn: Khơng thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dịng điện dịch, mà phải đo gián tiếp thơng qua dịng điện dẫn.
4.8. Chọn D.

Hướng dẫn: Sóng điện từ truyền được trong tất cả các môi trường vật chất, kể cả chân khơng. 
4.9. Chọn B.

Hướng dẫn: Sóng điện từ lan truyền được trong các mơi trường, tốc độ của nó phụ thuộc vào điện mơi của mơi trường đó. Vì vậy 
trong các mơi trường vật chất khác nhau sóng điện từ có vân tốc khác nhau.

4.10. Chọn D.

Hướng dẫn: Sóng cực ngắn có thể xuyên qua tầng điện li.
4.11. Chọn D.

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

4.12. Chọn B.

Hướng dẫn: Bước sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu được là

λ=2 π .3 . 10

.

√

LC

= 600m.
4.13. Hướng dẫn:

a) ω =

1 √

L .C

1 √

9 . 10

−6

. 100. 10

−12 =

10

3

rad/s, suy ra tần số f =

ω

2 π

=

10 6 π

b) Năng lượng điện từ là W =

1

2 U

02 =

1

2

.100.10-12.122 = 72.10-10 J.

c) Cường độ dòng điện cực đại là I0 =

√

2W

L

√

2 .72 .10

−10

9 .10

−6 = 0,04A.

4.14. Hướng dẫn: Ta có f =

1 2 π

√

LC

nên L =

1 4 π

. f

. C

1 4 π

. 500

.28 . 10

−6 = 3,618.10-3 H.

4.15. Hướng dẫn:

Khi λ = 100m thì chu kì là T =

λ

C

100 3 . 10

8 =

10

−6

3

s lại có T = 2π

√

LC

suy ra C =

T

4 π

. L

10

−12

9. 4 π

. 25. 10

− 6 = 1,126.10

-10 F = 112,6 pF.

4.16. Hướng dẫn:

Bước sóng λ = c.T = c.2.π

√

L. C

Khi λ nhỏ nhất ứng với Lmin và Cmin nên λmin = 3.108.2.3,14.

√

0,5. 10

− 6

. 10 .10

− 12 = 13,32m

Khi λ lớn nhất nhất ứng với Lmax và Cmax

nên λmax = 3.108.2.3,14.

√

10. 10

− 6

. 50010

−12 = 421,27m nên 13,32m ≤ λ ≤ 421,27m

4.17. Chọn A.

Hướng dẫn: Phương trình điện tích trong mạch dao động là q = Q0cos(ωt + φ), phương trình cường độ dịng điện trong mạch là i = q’

= - Q0ωsin(ωt + φ) = I0sin(ωt + φ), suy ra cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch được tính

I=

I

√

2 =

Q

0

ω

√

2 =

CU

0

√

2 LC

=

√

C

2 L

U

0 = 3,72.10

-3A = 3,72mA.

4.18. Chọn A.

Hướng dẫn: Biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC là i = I0cos(ωt) với biểu thức i = 0,25cos1000t(A) đã

cho có tần số góc dao động của mạch là ω = 1000rad/s.

Áp dụng cơng thức tính tần số góc của mạch dao động LC:

ω=

1 √

LC

--> L = 2

1 C

thay số C = 25μF = 25.10-6F, ω =

1000rad/s ta được L = 0,04H.
4.19. Hướng dẫn:

Chu kì dao động là T =

λ

c

= 2π

√

L. C

nên

C =

λ

c

. 4 π

. L

31 9. 10

. 4 .3 , 14

. 5. 10

− 6 = 5,41.10

-11F = 54,1pF

4.20. Hướng dẫn:

Bước sóng λ = c.T = c.2.π

√

L. C

+ Khi L nhỏ nhất ứng với λmin và Cmin

nên Lmin =

λ

min2

c

. 4 π

. C

min =

10 9. 10

. 4 .3 , 14

. 15. 10

− 12 = 1,876.10-6 H

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

nên Lmax =

λ

max2

c

. 4 π

. C

max

1000

9. 10

. 4 .3 , 14

. 860 .10

− 12 = 3,273.10

-4 H. Vậy độ tự cảm của mạch biến thiên trong

khoảng: 1,876.10-6 H < L < 3,273.10-4 H

4.21. Chọn A.

Hướng dẫn: Chu kì dao động điện từ trong mạch dao động L, C được xác định bởi biểu thức:

T



2 

LC

.
4.22. Chọn A.

Hướng dẫn:Điện tích của tụ điện trong mạch dao động biến thiên điều hoà với tần số

1 f

2 LC





.

4.23. Chọn C.

Hướng dẫn: Dao động điện từ trong mạch dao động LC là q trình chuyển hóa qua lại của giữa năng lượng điện trường và
năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng tức là năng lượng của mạch dao động không đổi.

4.24. Chọn D.

Hướng dẫn: Điện từ trường do một điện tích điểm dao động theo phương thẳng đứng sẽ lan truyền trong khơng gian dưới dạng
sóng.

4.25. Chọn A.

Hướng dẫn: Để thực hiện thông tin trong vũ trụ, người ta sử dụng sóng cực ngắn vì nó khơng bị tầng điện ly phản xạ hoặc hấp
thụ và có khả năng truyền đi xa theo đường thẳng

4.26. Chọn B.

Hướng dẫn: Mạch nào có thể phát được sóng điện từ truyền đi xa nhất trong không gian là những mạch sau mạch dao động hở.
4.27. Chọn B.

Hướng dẫn: Ta có

2 2 2 9 10

1 f

L

5.10 H

4 Cf

4 .5.10 .10

2 LC












4.28. Chọn C.

Hướng dẫn: Ta có:

8 5 11

1 1

8 5 11

2 2

2 c LC

2 .3.10 10 .10

18,8m

2 c LC

2 .3.10 10 .25.10

94, 2m

 

  

 



  

 



4.29. Chọn B.

Hướng dẫn: Theo định luật bào toàn và chuyển hóa năng lượng:

W

to

=

W

đo

⇔

1

2 LI

o

=

1

2 CV

o

⇒ I

o

=

U

o

√

C

L

=20,8 .10

-2

A

⇒ I=

I

o

√

2 =14,7 .10

-2

A

4.30. Chọn C.

Hướng dẫn: Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một công suất đúng bằng nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R:
P = RI2

I

o

=

U

o

√

C

L

⇒ I=

❑

Io

√

2 =

U

o

√

2 √

C

L

⇔ I= 5

√

2

√

3 . 10

-9

27. 10

-6

=

5

3 √

2

1 √

10 =0,037A

⇒ P=RI

=1,37 . 10

-3

W

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Hướng dẫn:

f =

1 2π

√

LC

⇒ L=

1 4 . π

f

C

=

1 4 . π

. 960

. 0,5 .10

-6

=5,49 .10

-2

H

4.32. Chọn D.

Hướng dẫn: Khi máy thu thu được sóng có bước sóng λ thì trong mạch dao động xảy ra hiện tượng cộng hưởng:

f = f

o

⇒ λ = λ

o

= c . 2 . π

√

LC

λ=2 π .3 . 10

√

5 . 10

-6

.2 . 10

. 10

-12

=188,4m

4.33. Chọn A.

Hướng dẫn: Ta có:

λ=2 . c . π

√

LC

⇒C=

λ

4 . π

. c

. L

=

10 4 . π

. 9. 10

.25 . 10

-6

⇔C=

10

-8

9π

=112,6 .10

-12

F

4.34 . Chọn B.

Hướng dẫn: Từ i = 0,05cos2000t

⇒

ω = 2000 rad/s

Mà ω=

1 √

LC

⇒ L=

1 C . ω

⇔ L=

1 5 .10

-6

. 4 .10

=

0,05H

4.35. Chọn C.

Hướng dẫn: Ta có:

λ=2 π .c .

√

LC

λ

1

=2. π . c .

√

L

min

C

min

=2 . π . 3. 10

.

√

0,5 . 10

-6

.10 . 10

-12

=4,2m

λ

=2 . π . c .

√

L

max

C

max

=2 . π .3 . 10

.

√

10

-5

.5 . 10

-10

=133,2m

4.36. Chọn B.

Hướng dẫn:

f =

1 2π

√

LC

=

1 2π

√

14,4 . 10

-7

. 9 .10

-11

=

10 2 . π .12 .3

≈ 4,42 .10

Hz

4.37. Chọn B.

Hướng dẫn:

T =2π

√

LC=2π

√

5 .10

-3

. 5 .10

-5

=31,4 . 10

-4

s

4.38. Chọn A.
Hướng dẫn:

2 -5 -3

đmax 0

1 W W

CU

.5.10 .100 25.10 J

2

</div>

Bai tap chuong 4 co loi giai

T



. LC

T 4 . LC

 

T=2.π. LC

T 2. . LC

 

<i>T</i>



2



<i>LC</i>

1

2

<i>T</i>

<i>LC</i>





1

2

<i>L</i>

<i>T</i>

<i>C</i>





1

2

<i>C</i>

<i>T</i>

<i>L</i>





1

f

2

LC





1

f

2 LC





LC

f

2





f

 

2

LC

<i>T =2 π</i>

√

LC

<i>T =2 π</i>

√

LC

<i>f =</i>

1

<i>2 π</i>

√

LC

<i>f =</i>

1

<i>2 π</i>

√

LC

1

2

CU

<i><sub>λ=2 π .3 . 10</sub></i>

<sub>.</sub>

√

LC

1

√

<i>L .C</i>